1.4Sectores productivos y de servicio en torno a la ingeniería civil

 La Ingeniería Civil se ocupa del manejo y control de los materiales y procesos, principalmente naturales, a nivel macroscópico con el fin de proveer infraestructura a los medios de producción. Para ello lleva a cabo la concepción, diseño, construcción, operación y mantenimiento de las obras civiles tales como: acueductos, alcantarillados, riegos, vías de comunicación, centrales hidroeléctricas, edificaciones, las cuales satisfacen las necesidades humanas de salud, producción de alimentos, transporte, energía, habitación y recreación (González,   1975). Por su estrecha relación con el medio físico tiene además una labor esencial en los procesos de prevención, manejo y recuperación ante eventos causados por desastres naturales. Por su ubicación dentro del proceso general de producción de la sociedad humana, hizo su aparición en forma temprana con la civilización   y posteriormente, dado su carácter eminentemente constructivo, se le denominó Ingeniería Civil en contraposición a la Ingeniería Militar, que se encarga principalmente de las obras de defensa propias y de los medios para destruir al enemigo. A medida que el proceso productivo se volvió más complejo, la Ingeniería Civil se   diversificó dando origen a varias otras disciplinas pero conservando para sí su carácter macroscópico y las obras de infraestructura correlativas, que hacen su objetivo y campo de acción perfectamente específicos, sin que esto implique aislamiento, ni independencia de otras ramas del saber humano. 

A. CAMPO DE ACCIÓN DE LA INGENIERÍA CIVIL 

A.1 CAMPO FÍSICO Tal como se indicó en el capitulo 1, la Ingeniería Civil trabaja con comportamientos macroscópicos, aunque debe conocer las interrelaciones a todas las escalas con el fin de comprender los procesos que le interesan. Trabaja tanto con materiales elaborados transformados por el hombre como con materiales naturales (aire, agua, tierra) y procesos y elementos naturales de más difícil predicción y control (lluvias, sismos, ríos, laderas, costas, etc). Por todo lo enunciado y por la escala de trabajo, el mayor campo físico de acción y por ende de investigación, para la Ingeniería Civil   es la obra (en términos ingenieriles) y el terreno donde se implanta, los cuales deben ser modelados e interpretados por medio de procesos matemáticos, modelos físicos, representaciones gráficas, muestreo y ensayos de laboratorio, ensayos de terreno, etc. Este modelaje e interpretación permiten al Ingeniero Civil hacer extrapolaciones e interpolaciones predictivas, tanto en el espacio como en el tiempo, del comportamiento de las obras de infraestructura que le competen.

Estas predicciones deben necesariamente ser confrontadas con la realidad, para verificar o improbar los modelos y metodologías empleadas con el fin de suministrar el soporte adecuado al avance de la profesión.   

A.2 CAMPO SOCIAL Por su carácter, normalmente ligado al diseño y construcción de grandes obras de infraestructura, cuyo planeamiento y ejecución son también   comúnmente responsabilidad del Estado, el Ingeniero Civil, para poder desempeñarse   adecuadamente, tiene que depender en alto grado de las políticas gubernamentales de inversión y salvo muy contados casos, está sujeto en forma directa o indirecta, a los vaivenes de la política local, regional o nacional. Por esto no es coincidencia que muchos profesionales de la Ingeniería Civil se encuentren inmersos, bien sea en la administración pública, en los cuerpos colegiados o en la élite empresarial. También por el carácter de la profesión, esencialmente ocupada de obras primordiales para el servicio a la comunidad, su responsabilidad social es muy alta, puesto que con base en sus decisiones, se emplean los fondos comunes de toda la sociedad, la cual depende de los servicios que le proporciona la Ingeniería Civil. Entonces cualquier error, conceptual o de procedimiento, repercute en todo el ámbito socio-económico muchas veces magnificado. La interrupción de   una vía por derrumbes no controlados, el cese de producción de una hidroeléctrica por fugas de los túneles de conducción, la caída de un edificio por deficiencia en los materiales o en el diseño, la inundación de un valle por la rotura de una presa, la destrucción de un puente por una creciente, o la duplicación de costos de una hidroeléctrica, o un metro entre otras, son fenómenos traumáticos social y económicamente, los cuales el Ingeniero Civil involucrado en particular, y la Ingeniería Civil en general, deben tratar por todos los medios de evitar, para lo cual es indispensable aprender de los errores propios y de los de los demás, con el fin de prevenir ocurrencias similares. En la Ingeniería Civil, más que en cualquier otro campo tal vez se puede aplicar entonces la frase bíblica: “Por sus obras lo conoceréis”. 

A.3 RAMASRamas de la ingeniería civil

El título de Ingeniero Civil permite profundizar en los estudios y conocimientos de los procedimientos constructivos propios de la obra civil, recibiendo una formación con clara orientación práctica, inherente al quehacer diario del ingeniero técnico, de manera que, al graduarse, el profesional sea versátil y pueda desenvolverse rápidamente en el terreno laboral. Son estos profesionales quienes se ocupan de

la organización de obras civiles, de los procedimientos y maquinaria de construcción necesarios para las obras y de los materiales que deben utilizarse en ellas. Las actividades profesionales de un Ingeniero Civil pueden extenderse a la infraestructura de los transportes, caminos, aeropuertos o ferrocarriles, aplicando en cada caso la tecnología y estructura conveniente. El profesional graduado estará capacitado para la elaboración de proyectos de construcción, gestión de obra civil y asesoría, incorporando a los procedimientos tradicionales el uso y aplicación de las nuevas tecnologías para la adaptación ambiental de la obra. Así mismo, el plano laboral se extiende al ejercicio libre de la profesión en el campo privado, atendiendo a empresas privadas, consultoras, etc.; así como en el público (administraciones locales, autonómicas y estatales), la enseñanza y la investigación.

  * Ingeniería EstructuralLa ingeniería estructural se encarga de estimar la resistencia máxima de elementos sometidos a cargas variables, cargas permanentes y cargas eventuales (sismos, vientos, nieve, etc.), procurando un estado de servicio mínimo al menor costo posible.

  * Ingeniería GeotécnicaLa ingeniería geotécnica se encarga de estimar la resistencia entre partículas de la corteza terrestre de distinta naturaleza, granulometría, humedad, cohesión, y de las propiedades de los suelos en general, con el fin de asegurar la interacción del suelo con la estructura. Además realiza el diseño de la cimentación o soporte para edificios, puentes, etc.

  * Ingeniería Hidráulica La ingeniería hidráulica es una de las ramas más antiguas de la ingeniería civil, ya que está presente desde los romanos tradicionales. Se ocupa de la proyección y ejecución de obras relacionadas con el agua, sea para su uso, como en la obtención de energía hidráulica, la irrigación, potabilización, canalización, u otras, sea para la construcción de estructuras en mares, ríos, lagos, o entornos similares, incluyendo, por ejemplo, diques, represas, canales, puertos, muelles, rompeolas, entre otras construcciones. También hace referencia a las maquinas hidráulicas.Diseño de canales y obras hidráulicas en general

  * Ingeniería de Transporte e Infraestructura VialConcepto de Ingeniería de Transportes y Vías:Se entiende por Ingeniería de Transportes y Vías, el conjunto de conocimientos, habilidades, destrezas, prácticas profesionales, principios y valores, necesarios

para satisfacer las necesidades sociales sobre movilidad de personas y bienes.La Ingeniería de Transportes y Vías, es una especialidad de la profesión de ingeniería, basada en la aplicación de las ciencias físicas, matemáticas, la técnica y en general el ingenio, en beneficio de la humanidad.Planificación del transporteEconomía del transporteDiseño y mantenimiento de pavimentosDiseño de vías ciclistas urbanasDiseño geométrico de carreterasDiseño de estacionamientos

  * Gerencia e Ingeniería de ConstrucciónEs la rama de la ingeniería civil que se encarga de realizar las estimaciones de cuanto costará determinado proyecto, del tiempo que tardará en realizarse una obra, de tramitar los permisos correspondientes al momento de iniciar un proyecto, de elaborar contratos entre propietario e ingeniero, de realizar inspecciones para corroborar que todo se haga de acuerdo a los planos y especificaciones predeterminados, de realizar el calendario de actividades por el cual se regirá el contratista para realizar la obra, de realizar la gerencia del proyecto entre otros aspectos.La Gerencia de Construcción no es difícil, pero tiene sus exigencias. En ella se requieren personas inteligentes que tengan:1) Habilidad de trabajar en equipo.2) Visión clara del proceso.3) Sistemas que les faciliten el manejo de los detalles.Trabajar bien con las demás personas es esencial: independientemente de lo brillante que podamos ser, las cosas van a salir mal si los demás no desean nuestro éxito y nuestro éxito esta íntimamente ligado al éxito del proyecto.El hecho de ser inteligente constituye una buena ayuda, pero generalmente, la gente inteligente prefiere manejar conceptos y delegar los detalles a los demás. En la Gerencia de Construcción se requieren ambas cualidades: inteligencia para manejar los conceptos generales de la conducción del proyecto y diligencia para estar al pendiente de todos los detalles.La Gerencia de Proyecto debe ayudarse de las computadoras, estas pueden encargarse de organizar y manejar los detalles, pero es el hombre el que plantea los problemas, el que juzga y el que produce los resultados, línea por línea, partida por partida.

A.4 ESPECIALIDADES Todas las ingenierías se basan, en general en las mismas ciencias: Física, Química, Matemáticas y trabajan con materiales similares, pero la proporción en

que intervienen y su uso dependen de la aplicación que le atribuya la rama específica de la Ingeniería.   Como ya se dijo, la Ingeniería Civil trabaja con fuerzas y elementos a nivel macroscópico y específicamente con: aire, agua, tierra, materiales elaborados, vehículos; pera crear obras de infraestructura que satisfacen necesidades de: producción de alimentos, salud, energía, transporte, habitación y recreación. Para cumplir estos objetivos se han diferenciado varias ramas, detalladas en el Cuadro 1 y cuya descripción general es la siguiente: (González, 1975): • Ingeniería Ambiental: dedicada al control de la contaminación y al mejoramiento de la calidad del ambiente. • Ingeniería Sanitaria: tiene como objetivo, los acueductos, alcantarillados y plantas de tratamiento, es decir el ciclo del agua en la sociedad humana. • Ingeniería Estructural: estudia las estructuras de edificaciones, puentes, torres de transmisión, etc. • Ingeniería Geotécnica: trabaja con materiales térreos (suelos y rocas) tanto in-situ como desalojados. • Ingeniería Hidráulica: estudia el aprovechamiento y control de los recursos hídricos. • Ingeniería de Vías y Transporte: estudie los medios y procesos de movilización de bienes y personas. • Ingeniería de Construcción: es la que se encarga de la implantación y ejecución física, el control de costos y programas de ejecución de las obras. 

A.5 Campos de aplicación

Puente de La Vicaria cerca de Yeste (Albacete).

Obra civil: construcción de un falso túnel en Burgos.Su campo de aplicación es muy amplio. Estarían, por ejemplo, las infraestructuras del transporte:  * Aeropuertos  * Autovías  * Carreteras  * Vías férreas  * Puertos  * Puentes  * Redes de transporte urbanoLas obras hidráulicas:  * Alcantarillado  * Azudes  * Canales para el transporte de agua potable o regadío

  * Canales de navegación  * Canalizaciones de agua potable  * Centrales hidroeléctricas  * Depuradoras  * Diques  * Esclusas  * Muelles.  * PresasLa intervención sobre problemas de estabilidad del terreno.Las estructuras que componen las obras anteriores.  * Terraplenes  * Desmontes  * Obras de contención de terreno  * Túneles  * Zapatas  * Pilares  * Vigas.  * Estribos de puentesEn general, las obras de Ingeniería Civil implican el trabajo una gran cantidad de personas (en ocasiones cientos y hasta miles) a lo largo de lapsos que abarcan desde unas pocas semanas o meses hasta varios años.Debido al elevado coste de los trabajos que se acometen (piénsese en el coste de una autovía o de una línea de ferrocarril) buena parte de los trabajos que se realizan son para el Estado, o bien para grandes compañías que pretenden la explotación de una infraestructura a largo plazo (autopistas y túneles de peaje, compañías de ferrocarril, etcétera). Sin embargo, sus técnicas son también aplicadas para obras semejantes a las anteriores pero de más pequeña escala, como podrían ser:  * La contención de un terreno difícil en la excavación para la cimentación de un edificio.  * La ejecución de la estructura de un edificio.  * El diseño y ejecución de los sistemas de distribución de agua potable y alcantarillado de una pequeña población (incluyendo las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP), equipos de bombeo, estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR), etc.  * El diseño y urbanización de las calles de una pequeña poblaciónAdemás, son también competencia de un Ingeniero Civil:  * La planificación, diseño y control de los sistemas de transporte urbano, incluyendo el diseño de intercambiadores y la creación de nuevas líneas o modificación de las existentes.  * Adopción de nuevos sistemas de transporte que no existan en ese momento,

como líneas de metro o metro ligero (más comúnmente conocido como tranvía).  * Planificación, ejecución y administración de plantas de tratamiento o incineración de residuos y vertederos.  * Labores auxiliares de ingeniería (control de calidad, ensayos de laboratorio, supervisión de temas de seguridad y salud).  * Mantenimiento de todas las anterioresDe esta forma, un Ingeniero Civil no se limita a las grandes obras de infraestructura, muy raras debido a su elevado coste.

B. CAMPOS DE INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA CIVIL 

B.1 PROCESO GENERAL DE INVESTIGACIÓN 

En el Cuadro 2 se presenta en forma esquemática la interpretación del Consultor (Prof. Álvaro González) del Proceso General de Investigación que data de 1976 y está orientado hacia la Ingeniería Civil (González y Delgado, 1976). En este cuadro se aprecian claramente las etapas que van desde la identificación de necesidades, recursos y conocimientos, hasta la aplicación de tecnología a la producción. El ciclo se cierra con la observación y análisis de resultados, que son los factores de retroalimentación del ciclo y sin los cuales no es posible un avance en la ciencia o la tecnología. Aunque el cuadro se explica por sí solo, también servirá de base para la identificación del campo de investigación de la Ingeniería Civil, de las necesidades y logros, y de las dificultades aún por resolver.

B.2 CAMPOS GENERALES DE INVESTIGACIÓN 

Como se ha venido insistiendo en los párrafos anteriores, la Ingeniería Civil trabaja principalmente en el terreno y trata de reproducir los procesos naturales mediante modelos matemáticos físicos, para lo cual necesita conocer propiedades y variables de cuantificación de los materiales y procesos involucrados, los cuales obtiene primordialmente de observación in-situ y de ensayos de laboratorio. En forma acorde con lo expuesto, es posible entonces identificar en principio líneas generales de investigación así: 

a)- IDENTIFICACIÓN 

1.   Conocimiento de las necesidades de infraestructura a nivel nacional. 

2.   Conocimiento de la variabilidad espacial y temporal del medio físico territorial y  de   los fenómenos naturales pertinentes. 3.   Identificación de los recursos naturales y su cuantificación. 4.   Identificación de los recursos humanos y su cuantificación. 5.   Compilación y evaluación del nivel de conocimientos y tecnología a nivel nacional (incluyendo el conocimiento popular), regional e internacional. 

b)- INVESTIGACIÓN PRELIMINAR 

1.   Priorización de las necesidades de Infraestructura. 2.   Planteamiento de modelos de evaluación del medio físico y de predicción de ocurrencia de fenómenos naturales. 3.   Evaluación de la disponibilidad y explotabilidad de los recursos naturales y su incidencia en el medio físico y social. 4.   Evaluación de la disponibilidad de los recursos humanos y de su capacitación y equipamiento. 5.   Análisis crítico del conocimiento y las técnicas disponibles y verificación de su aplicabilidad a los problemas y medio especifico mexicanos. 

c) - INVESTIGACIÓN BÁSICA 

1.   Adaptación del conocimiento científico existente, a la   problemática y medio mexicanos. 2.   Examen profundo del conocimiento y tecnologías populares y ancestrales mexicanas. 3.   Revisión y adecuación de los sistemas educativos. 4.   Aplicabilidad de los materiales autóctonos a la solución   de los problemas básicos. 5.   Obtención y desarrollo de nuevos conocimientos científicos.

d) - INVESTIGACIÓN APLICADA-TECNOLOGÍA 

1.   Selección de técnicas disponibles aplicables. 2.   Adaptación de técnicas disponibles. 3.   Obtención y desarrollo de nuevas técnicas. 

e) - OBSERVACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 

1.   Empleo, adaptación y desarrollo de sistemas de observación de las obras de infraestructura y el medio físico. 2.   Creación de Bancos de Datos y Sistemas de Información. 

3.   Divulgación de resultados e incorporación a los programas de estudios. 4.   Identificación de temas y políticas de investigación.